UNIDAD 5. FLUJO MULTIFASICO EN TUBERIAS INCLINADAS. CARRERA:ING.PETROLERA. CATEDRATICO: M.Q.S.BERZAIN M.SARABIA SORIANO. PRESENTAN: CECILIA MARQUEZ GARCIA LORENA HERNANDEZ AGUILAR RODOLFO GONZALEZ MORALES ERICK ALEJANDRO CRUZ RICARDEZ JESUS MANUEL CORTEZ AGUILAR JOSE ENRIQUE BALCAZAR RAMOS INSTITUTO TECNOLÓGICO DE HUIMANGUILLO

INDICE 1.Resumen 2.Introducción 3.Flujo en tuberías inclinadas 4.Correlaciones para flujo inclinadas 5.Modelos mecanísticos para flujo inclinadas 6.Conclusión 7.Bibliografía

Resumen El principal objeto de esta investigación es que los estudiantes de la carrera de ingeniería petrolera puedan conocer los conceptos básicos de los métodos para calcular caídas de presión en flujo multifásico en tuberías inclinadas así como sus correlaciones y sus modelos mecanísticos pero en función al flujo multifásico en tuberías inclinadas. A continuación se mostraran temas que fundamentan el tema principal, los cuales son las correlaciones que existen el flujo en tuberías inclinadas y la forma que esta se calcula, y el modelo mecanísticos. Palabras claves: flujos multifásico, inclinadas, correlaciones, mecanísticos.

Introducción En este trabajo veremos y hablaremos sobre el flujo multifásico en tuberías inclinadas nos dice que el flujo inclinado se define como el flujo atreves de las tuberías que se desvían a partir de la horizontal. El flujo a través del terreno accidentado. Influjo direccional se define como el flujo a través de tuberías que se desvían con respecto a la vertical, y es referida, como La pérdida de presión total en la tubería de descarga debido al terreno montañoso o accidentado, es la suma de las pérdidas por fricción, aceleración y por elevación necesarias para transportar los fluidos a lugares con mayor elevación a cualquier distancia. El flujo simultáneo de gas y líquido es común en la industria química y petrolera, particularmente en líneas de transporte y equipos de proceso. Por esta razón, el estudio de las características y mecanismos del flujo multifásico en líneas inclinadas, ha generado gran interés desde la década de los años 40, especialmente en la industria petrolera, donde la posibilidad de transportar en una sola tubería gas, crudo y agua desde el campo hasta la planta de procesamiento, se traduce en una disminución considerable de costos. Para el diseño de estas tuberías, se requiere estimar la caída de presión de la manera más precisa posible.

Flujo en tuberías inclinadas Correlacion es para flujo inclinadas Correlación de Flanigan Correlación de Beggs y Brill Modelos mecanísticos para flujo inclinadas Consideraciones para los patrones de flujo bifásico a través de tuberías en posición inclinada Conclusión

Flujo en tuberías inclinadas El flujo inclinado se define como el flujo a través de tuberías que se desvían apartir de la horizontal o como El flujo a través del terreno accidentado. Influjo direccional se define como el flujo a través de tuberías que se desvían con respecto a la vertical, y es referida, como la pérdida de presión total en la tubería de descarga debido al terreno montañoso o accidentado, es la suma de las pérdidas por fricción, aceleración y por elevación necesarias para transportar los fluidos a lugares con mayor elevación a cualquier distancia. El flujo inclinado se define como el flujo a través de tuberías que se desvían a partir de la horizontal o como el flujo a través del terreno accidentado. El flujo direccional se define como el flujo a través de tuberías que se desvían con respecto a la vertical, y es referida, como el flujo a través de tubería en pozos de perforación direccional. Ambos ofrecen problemas similares, pero se discuten por separado.

Correlaciones para flujo inclinadas A pesar de que existen muchas correlaciones para calcular el gradiente de presión para flujo en dos fases, tanto en flujo horizontal como vertical, se ha desarrollado un poco de investigación para el caso concreto de flujo inclinado. En pozos direccionales o líneas de escurrimiento de topografía irregular, la tubería puede estar en un ángulo horizontal o vertical. El colgamiento de líquidos es sensible al ángulo de inclinación de la tubería y puede tener un gran efecto en el gradiente de presión (Hernández, 2004).

Patrones de flujo en tuberías inclinadas. Figura 1. Patrones de flujo en tuberías inclinadas

Correlación de Flanigan La correlacion Flanigan resuelve el problema del flujo inclinado al calcular por separado las perdidas de presion para tramos horizontales y las perdidas para tramos considerados inclinados. Flanigan ha conducido numerosas pruebas de campo para flujo inclinado y observó lo siguiente. Figura 2. Perfil Considerado en Flujo Inclinado para la Correlacion de Flanigan.

1.La mayoría de las caídas de presión ocurren en la sección ascendente de la tubería. 2.La caída de presión en la tubería disminuye conforme el flujo de gas incrementa. 3.En la determinación de la pérdida por fricción, Flanigan analizó la correlación presentada por Ovid Baker y la eficiencia para el flujo horizontal en dos fases como función de flujo de líquido a gas y encontró que la dispersión de los datos era grande. Para asegurar la exactitud. 4.En concreto, Flanigan real mente postulo una forma de encontrar el efecto 0 perdidas de presión del fluido debido a los tramos ascendentes. Flanigan observo : las secciones ascendentes 0 inclinadas afectan la caída de presión en forma equivalente al peso de una columna de liquido en una altura igual a la sumatoria neta de las inclinaciones respecto al nivel de referencia horizontal. Correlación de Flanigan

Correlación de Beggs y Brill. Beggs y Brill condujeron una investigación experimental de dos fases, flujo de gas líquido en tuberías inclinadas para determinar qué efecto tiene el ángulo de inclinación en el colgamiento del líquido y las pérdidas de presión. Este modelo se utiliza para cualquier ángulo de inclinación y demanda la necesidad de actualizar el ángulo de inclinación para cada tramo recorrido en la solución. Figura 3. patrones de flujo observados en flujo horizontal, Beggs y Brill prepararon un mapa empírico para predecir el patrón de flujo.

Correlación de Beggs y Brill. Método de Beggs y Brill, Fue el primero en predecir el comportamiento de flujo en todos los ángulos de inclinación, incluyendo pozos direccionales. En las pruebas realizadas, la tubería podía ser inclinada en todos los ángulos, y se usó aire y agua como los fluidos transportados. Después de establecer un conjunto particular de gastos, la inclinación de la tubería variaba en un rango de ángulos para que el efecto de la inclinación sobre el colgamiento fuera observado.

Modelos mecanísticos para flujo inclinadas Los modelos mecanísticos son modelos realistas de una parte de un determinado sistema natural o de un comportamiento determinado. En estos modelos existe una relación de correspondencia entre las variables del modelo y los observables del fenómeno natural modelado. NOTA: Para éste tema de Modelos Mecanísticos las variables de las ecuaciones tendrán que estar en unidades consistentes y su nomenclatura se indicará en su momento

Los modelos mecanísticos consisten básicamente en el planteamiento de un modelo físico simplificado del problema, al que se le aplica un análisis matemático, desarrollando las ecuaciones que representan el fenómeno, introduciendo el mayor número de variables de control que permitan las simplificaciones. De esta manera, al sustentarse estos modelos en teorías previamente establecidas, es posible tener mejor control sobre dichas variables y además los rangos de éstas sólo estarán limitados por las simplificaciones planteadas por el modelo mismo. Modelos mecanísticos para flujo inclinadas

AI tratar con una cierta inclinación a la tubería, los patrones de flujo que se presentan no son más que una combinación de los dos casos anteriores, donde propiedades como la densidad y la fuerza de gravedad, tienen un peso determinante de acuerdo al ángulo de inclinación dentro de las ecuaciones gobernantes, pero prácticamente son los mismos casos para los patrones en tuberías verticales. Consideraciones para los patrones de flujo bifásico a través de tuberías en posición inclinada

Conclusiones Para finalizar este temas tenemos que recalcar la importancia de los temas anteriores, los cuales son los flujos multifásico en tuberías horizontales y verticales, ya que estos van de la mano con el tema que presentamos, tomando en cuenta que los patrones de flujos son prácticamente los mismos para los tres, la única diferencia que se presentan el los flujos multifásico en tuberías de cualquier tipo, son las ecuaciones que se utiliza para medir los diferentes parámetros que aceleren o disminuyan la presión en los fluidos, por lo tanto con este tema damos por terminado la secuencia de los tipos de flujos en tuberías, las correlaciones que estos implican y los modelos mecanísticos.

1.Anselmi, R., Baumeister, A. J., & Márquez, K. C. (2008). Revisión de los métodos y correlaciones para el análisis en líneas de transporte con flujo multifásico. Avances en Producción y Manejo de Gas (Articulo científico XVIII Convención de Gas 29 de mayo de 2008). 2.Hernández, T. A. (2004). Dimensionamiento de líneas de conducción para flujo multifásico. Mexico, Ticoman: Instituto Politécnico Nacional (Tesis de titulación). 3.Pérez, G. M. (2009). Caracterización del flujo slug inducido por la combinación de tuberías descendentes y ascendentes. México, D. F.: Instituto Politécnico Nacional. Escuela superior de ingeniería mecánica y eléctrica sección de estudios de posgrado e investigación unidad Culhuacán (Tesis para obtener el grado de maestro en ciencias de ingeniería en sistemas energéticos). 4.Torres, C. J., & Trauwvitz, R. E. (2008). Flujo multifásico en tuberías. México D.F.: Universidad Nacional Autónoma de México.(Tesis flujo multifásico en tuberías para obtener el título de Ingeniero Petrolero ). Bibliografía

Gracias por su atención PRESENTARON: CECILIA MARQUEZ GARCIA LORENA HERNANDEZ AGUILAR RODOLFO GONZALEZ MORALES ERICK ALEJANDRO CRUZ RICARDEZ JESUS MANUEL CORTEZ AGUILAR JOSE ENRIQUE BALCAZAR RAMOS